Journal of Science and
Engineering
PREDIKSIRUGI-RUGIPROPAGASIDALAMBANGUNAN

## MENGGUNAKAN COST 231MULTIWALL MODEL
Zulaeha Mabud, Muhammad Said, Latomi Ahmad
Universitas Khairun, Ternate, Indonesia
Article history
Received
Received in revised form Accepted
*Corresponding author zulaehamabud@gmail.com Graphical abstract Abstract
The success of the communication system both outside and inside the room is strongly influenced by the losses of the propagation path. This study predicts vineyard losses in a 2-storey building where each floor consists of 4 rooms with dimensions (4x4x4) m. The transmitter is placed in room one (1) and the other compartment is the receiver. The propagation model used in this study is the cost 231 multi wall model. The results of the total propagation loss prediction calculation on the 1st floor of room 2 to 4 are as follows: 52,947 dB; 62,367 dB; 69.289 dB. As for the 2nd floor, rooms 5 to 8 in a row: 62,174 dB; 68,584 dB; 75.963 dB; 82,374 dB. The results of the analysis show that the creepage loss in the building varies greatly and depends on the distance between the transmitter and receiver, the building scheme and the material in the building..
Keywords : Propagasi, Multi Wall, Pathloss, Frequency Carrier

## Abstrak
Keberhasilan sistem komunikasi baik diluar ruangan maupun didalam ruangan sangat  dipengaruhi  oleh  rugi-rugi  lintasan  propagasi.  Penelitian  ini memprediksi  rugi-rugi lintasan  propagasi  pada gedung  dua  (2)  lantai  dimana masing-masing lantai terdiri dari 4 ruangan berdimensi (4x4x4) m. Pemancar diletakkan  pada  ruangan  satu  (1)  dan  ruangan  lainnya  merupakan  penerima. Model propagasi yang digunakan pada penelitian ini adalah cost 231 multi wall model. Hasil perhitungan prediksi total rugi-rugi lintasan propagasi pada lantai satu (1) ruang 2 hingga 4 sebagai berikut 52,946 dB, 62,367 dB, 69,289 dB . Sedangkan untuk lantai 2 ruang 5 hingga 8 adalah berturut-turut : 62m173 dB, 68,552 dB,75, 952 dB, 82,360 dB.. Dari hasil analisa menunjukan bahwa rugi- rugi lintasan propagasi dalam gedung sangat bervariasi dan sangat bergantung pada  jarak  pemancar  dengan  penerima,  skema  bangunan  dan  material  dalam bangunan tersebut.
Kata kunci : Dendritic gels, tunable materials
© 2022 Penerbit Fakultas Teknik Unkhair. All rights reserved
Men entu kan ruan Men etap kan para Men entu kan mod
Men ghit ung Path Men gana lisis hasil Men yimp ulka n

## 1.  INTRODUCTION
Di  zaman  sekarang,  teknologi  informasi  dan  telekomunikasi  merupakan  salah  satu  teknologi  yang perkembangannya  sangat  cepat,  hal  ini  ditandai  dengan  bertambahnya  jutaan  pelanggan  seluler  (wireless)  di dunia tiap tahunnya. Komunikasi seluler merupakan sistem telekomunikasi yang menggunakan media transmisi udara,  sistem  ini  memiliki  kelebihan  yang  dapat  digunakan  untuk  berkomunikasi  dimana  pun  selama  masih terjangkau oleh BTS (Base Transceiver Station). Berdasarkan hal ini, layanan data maupun voice sudah sangat tinggi  permintaan  dari  berbagai  macam  lapisan  masyarakat sementara  infrastruktur bangunan  sudah  semakin berkembang oleh sebab itu sudah pasti menjadi satu masalah pada jaringan telekomunikasi terutama layanan RSL (Receiver Signal Level )yang dipengaruhi oleh rugi-rugi lintasan ( pathloss ).Rugi-rugi lintasan atau sering disebut psth loss merupakan rugi-rugi jalur lintasan propagasi yang ditandai dengan adanya perbedaan level daya yang diterima oleh MS (Mobile Station) terhadap EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) yang dipancarkan oleh BS (Base Station). Rugi-rugi lintasan gelombang gelombang yang paling besar biasanya terjadi dalam bangunan ataupun gedung bertinkat, ini merupakan rugi-rugi yang disebabkan karena adanya penyerapan gelombang radio oleh dinding.
Besar nilai rugi-rugi lintasan dari pemancar yang berada diluar bangunan hingga ke penerima yang berada dalam  bangunan  yang  didefinisikan  sebagai  jaringan  indoor  dapat  diprediksi  dengan  model  propagasi.  Model propagasi gelombang radio ini dilatar belakangi oleh konsep dari duaantena ( pemancar dan penerima) pada udara bebasyang dipisahkan olehjarak yang pada umumnya menjelaskan perkiraan rata-rata kuat sinyal yang diterima oleh penerima pada jarak tertentu dari pemancar.[1]
Tabel 1, Perbandingan Jenis Dinding (Budi, Imansyah dan Yacob, 2015) Jenis Dinding Deskripsi Dinding Tipis (Lw1) Sebuah dinding yang tidak dibebani oleh suatu bantalan pada salah satu atau kedua sisi dinding seperti dinding eternit, dinding papan dan dinding beton tipis dengan ≤ 10 cm Dinding Tebal (Lw2) Sebuah dinding yang tidak dibebani oleh suatu bantalan lainnya dengan ketebalan dinding > 10 cm yang terbuat dari bahan berat, seperti beton atau batu bata. Tabel. 2, Nilai Variabel Redaman Dinding (Budi, Imansyah, and Yacoub 2015) Keadaan Bangunan Lw1(dB) Lw2(dB) Lf(dB) Bmw(dB) Padat - Satu Lantai - Dua Lantai - Beberapa Lantai 3,4 6,9 18,3 0,46 Terbuka 3,4 6,9 18,3 0,46 Luas 3,4 6,9 18,3 0,46 Koridor 3,4 6,9 18,3 0,46
Tabel. 3, Kategori Lingkungan dalam Bangunan (Budi, Imansyah, and Yacoub 2015)
Kategori Lingkungan Padat Terbuka Luas Koridor Keadaan lingkungan pada bangunan-bangunan kecil,
misalnya pada sebuah kantor yang dimana tiap karyawannya menempati ruangan masing-masing, sering terjadi peristiwa NLOS.
Keadaan lingkungan pada bangunan-bangunan luas, misalnya pada sebuah ruangan yang terdapat beberapa karyawan, sering terjadi peristiwa LOS (Line Of Sight) ataupun OLOS(Obstacled Line Of Sight)
Keaadaan lingkungan pada bangunan yang sangat luas, seperti pada pabrik, pusat perbelanjaan atau bandara, sering terjadi peristiwa LOS
ataupun NLOS
Keadaan lingkungan dimana pemancar dan penerima berada pada koridor yang sama sehingga sering terjadi peristiwa LOS.

## 2.  EXPERIMENTAL
Ada  dua  hal  yang  akan  dilakukan  dalam  metode  pengujian  kali  ini,  yaitu;  data  perancangan  dan  data  hasil perancangan.  Data  perancangan  merupakan  data  yang  dibutuhkan  untuk  dapat  merancang  jaringan  HSDPA dalam ruangan. Data tersebut meliputi data mengenai laboratorium yang akan dianalisa, antena dalam ruangan yang akan digunakan, serta data partisi bahan material pada ruang yang akan dianalisa. Parameter pada penelitian ini yakni; perhitungan trafik, perhitungan kapasitas, distribusi Antena,  perhitungan  radius  dan  perhitungan  link  budget  serta  data-data  bahan  dan  jenis  tembok  maupun lantai.Sedangkan  data  hasil  perancangan  merupakan  data  terkait  hasil  rancangan  berupa  hasil  perhitungan. Dimana, data tersebut diperoleh melalui uji coba menggunakan formulasi perhitungan berikut ini:
1. Menentukan dimensi ruang pada bangunan
2. Menentukan banyaknya ruang dan lantai pada bangunan
3. Menentukan koordinat pemancar dan penerima pada masing-masing ruang
4. Hitung jarak pemancar ke penerima masing-masing ruang berdasarkan nilai yang telah ditentukan
5. Untuk prediksi rugi-rugi lintasan gelombang radio dengan COST231 Multi Wall Model yaitu, menggunakan persamaan:
𝐿 𝑚𝑤 = 𝐿 𝑓𝑠𝑝𝑙 + 𝐿 𝑐 + ∑ 𝐾 𝑤𝑖 𝐿 𝑤𝑖 + 𝐾 𝑓 | 𝐾 𝑓 +2 𝐾 𝑓 +1 𝐵𝑚𝑤| 𝐿 𝑓 𝑙 𝑖=1 (1)
Dimana: 𝐿𝑚𝑤 = Rugi-rugi lintasan total (dB) 𝐿𝑓𝑠𝑝𝑙 = Rugi-rugi ruang bebas di dalam bangunan (dB) 𝐿𝑐 = Konstanta rugi-rugi bernilai 0 𝐾𝑤𝑖 .  = Jumlah dinding yang ditembus pada jenis ke-i 𝐾𝑓 = Jumlah lantai yang ditembus pada jenis ke-i 𝐿𝑤𝑖 = Rugi-rugi dinding yang ditembus pada jenis ke-i (dB) 𝐿𝑓 = Rugi-rugi lantai yang ditembus pada jenis ke-i (dB) 𝑏𝑚𝑤 = Faktor empiris 𝑖 = Jumlah jenis dinding Variabel 𝐿𝐹𝑆𝑃𝐿 ditentukan menggunakan persamaan berikut:
𝐿 𝑠𝑝𝑙 = 32,4 + 20𝑙𝑜𝑔(𝑑) + 20log (𝑓) (2)
Dimana: 𝐿𝐹𝑆𝑃𝐿 = Rugi-rugi ruang bebas di dalam bangunan (dB) 𝑑 = Jarak pemancar ke penerima (m) 𝑓 = Frekuensi gelombang(MHz)

## 3.  RESULTS AND DISCUSSION

## 3.1  Full Hardware Setup
Rugi-rugi lintasan atau sering disebut pathloss merupakan rugi-rugi jalur lintasan propagasi yang ditandai dengan adanya perbedaan level daya yang diterima oleh MS (Mobile Station) terhadap EIRP (Effective Isotropic Radiated  Power) yang  dipancarkan  oleh  BS (Base  Station). Rugi-rugi  lintasan  gelombang  yang  paling  besar biasany aterjadi dalam bangunan ataupun gedung bertingkat, ini merupakan rugi-rugi yang disebabkan karena adanya penyerapan gelombang radio oleh dinding. Adapun jenis propagasi yang digunakan yaitu propagasi dalam bangunan pada model COST 231 Multi Wall sebagai berikut:
1. Model ini merupakan hasil akhir model propagasi dalam bangunan empiris dari organisasi Cost Action 231 Tahun 1999.
2. Model ini merupakan pengembangan model propagasi sebelumnya, yaitu: Keenan dan Motley.
3. Model ini mempertimbangkan rugi-rugi akibat penyerapan gelombang radio oleh dinding dan lantai.
4. Model ini membagi jenis dinding ke dalam dua kategori, sehingga mempermudah dalam perhitungan.
5. Model ini telah mewakili rugi-rugi lintasan akibat perabot, koridor, kepadatan manusia dan rugi-rugi akibat mekanisme perambatan gelombang lainnya dengan variabel tertentu.
Gambar 1 Skema perhitungan berdasarkanpropagasidalambangunan
Gambar diatas merupakan skema bangunan dengan dua lantai dan delapan ruangan dimana masing-masing ruang  memiliki  panjang  4  meter,  lebar  4  meter  dan  tinggi  4  meter.  Ruangan  1  memiliki  antenna    Tx (pengirimsinyal) berfungsi untuk mengirim sinyal dan berada di tengah-tengah ruang dengan tinggi antenna 2 meter  dari  lantai  dan  meter  dari  dinding.  Kemudian  antenna  Rx  (penerima  sinyal)  berfungsi  untuk  menerima sinyal dan berada di ruangan 2, 3, 4, 5, 6, 7 dan 8 serta memiliki panjang, lebar dan tinggi yang sama dengan posisi Tx pada ruangan 1.

## 1. Perhitungan Jarak Antena
Perhitungan  jarak  antara  antenna  sangat  penting  dilakukan  karena  sebelum  menghitung  rugi-rugi  jalur propagasi  perlu  adanya  jarak  dari  masing-masing  antenna  yaitu  pengirim  dan  penerima  yang  perlu  diketahui meliputi panjang, lebar dan tinggi dari masing-masing ruangan dalam satu bangunan. Berikut adalah perhitungan antenna:
Sebagai contoh untuk mengukur jarak antenna Tx (R1) ke Rx (R2) pada lantai 1 sebut saja d12 maka dilakukan perhitungan sebagai berikut:
d12 =R2(x, y,z) – R1(x,y, z) =(62,2) –(2,2,2) =(4;0;0) =4m
Sebagai contoh untuk mengukur jarak antena Tx (R1) ke Rx (R8) akan berlaku perhitungan dengan cara yang sama yaitu:
d18 =R8 (x,y,z)– R1 (x,y,z) =(14,6, 2)–(2,2, 2)
= (12;4;0) =(12;4)
=√12 2 +4 2
=√160 =12,649 m Jadi, perhitungan jarak antena pengirim sinyal (Tx) ruangan 1 dengan penerima sinyal (Rx) ruangan 2 berjarak 4dan ruangan 8 yang berlaku hukum pytagoras berjarak 12,649 meter maka,berlaku perhitungan jarak dengan metode yang sama pada ruangan 3,4,5,6 dan 7sebagai penerima. Berikut adalah tabel perhitungan jarak Tx dari ruangan 1 ke Rx ruangan2,3, 4,5,6,7dan 8 sebagai berikut:
Tabel1 jarak pemancar ke penerima No  d12 d13  d14 d15 d16 d17 d18 1 4m 8 m  12m 4m  5,657m 8,94m 12,649m
2. PerhitunganRugi-Rugi Propagasi
Perhitunganrugi-rugi  lintasan  propagasi  COST  231 multiwall  model menggunakan  persamaan(1)  dengan Frequency gelombang (f)1,8 MHz. Sebagai contah perhitungan rugi-rugi propagasi antara antena pemancar (Tx) ke antena penerima(Rx) dengan jarak 4meter dan menembus satu dinding pada lantai satu menggunakan persamaan:
𝐿 𝑚𝑤 = 𝐿 𝑓𝑠𝑝𝑙 + 𝐿 𝑐 + ∑ 𝐾 𝑤𝑖 𝐿 𝑤𝑖 + 𝐾 𝑓 | 𝐾 𝑓 + 2 𝐾 𝑓 + 1 𝐵𝑚𝑤| 𝐿 𝑓 𝑙 𝑖=1

## Perhitungan rugi – rugi ruang bebas R12
𝐿 𝑠𝑝𝑙 = 32,4 + 20𝑙𝑜𝑔(𝑑) + 20 log(𝑓)
= 32,4 + 20 log 4(10 −3 ) + 20 log(1800) = 49,546 dB
Perhitungan rugi – rugi dinding R12
∑ 𝐾 𝑤𝑖 𝐿 𝑤𝑖 = 𝑙 𝑖=1 𝐾𝑤𝑖 . 𝐿𝑤𝑖 = 1 x 3,4 = 3,4 Perhitungan rugi – rugi lantai R12
𝐾 𝑓 | 𝐾 𝑓 +2 𝐾 𝑓 +1 𝐵𝑚𝑤| 𝐿 𝑓 = 0 | 0+2 0+1 𝑥 0,46| 18,3 = 0 dB
Sehingga , dari perhitungan dapat diperoleh hasil  rugi – rugi propagasi R12 adalah : 𝐿 𝑚𝑤 = 49,546 + 0 + 3,4 + 0 = 52,946 dB Jadi, perhitungan rugi-rugi lintasan totalantenna pengirim (Tx) pada ruangan 1 berjarak 4meter ke antenna penerima  (Rx)  pada  ruangan  2adalah  52,946  dB.  Sebagai  contoh  perhitungan  pada  lantai  dua  maka  berlaku perhitungan dengan cara yang sama pada ruangan 8yaitu:
𝐿 𝑠𝑝𝑙 = 32,4 + 20𝑙𝑜𝑔(𝑑) + 20 log(𝑓) = 32,4 + 20 log 12,649(10 −3 ) + 20 log(1800) = 59, ,546 dB
Perhitungan rugi – rugi dinding R18
∑ 𝐾 𝑤𝑖 𝑥 𝐿 𝑤𝑖 = 3 𝑖=1 ( 𝐾𝑤 1 x 𝐿𝑤 1) +  ( 𝐾𝑤 2  x 𝐿𝑤 2) + ( 𝐾𝑤 3 x 𝐿𝑤 3) = ( 1 x 3,4 ) + ( 1 x 3,4 ) + ( 1 x 3,4 ) = 3  x 3,4 = 10,12 dB Perhitungan rugi – rugi lantai R18
𝐾 𝑓 | 𝐾 𝑓 +2 𝐾 𝑓 +1 𝐵𝑚𝑤| 𝐿 𝑓 = 1 | 1+2 1+1 𝑥 0,46| 18,3 = 0,69 x 18,3 = 12,627 dB
Dari perhitungan diatas dapat diperoleh hasil  rugi – rugi propagasi R12 adalah :
𝐿 𝑚𝑤 = 59,546 + 0 + 10,12 + 12,627 = 82,293 dB
Jadi,  perhitungan  rugi-rugi  lintasan  totalantena  pemancar  (Tx)  pada  ruangan  1  berjarak12,649  meter  ke antena penerima (Rx) padaruangan 2 adalah 82,293 dB. Berikut adalah tabel hasil perhitungan rugi-rugi ruang bebas  dalam  bangunan  dengan  menggunakan  persamaan( 𝐿𝑓𝑠𝑝𝑙 ).  Adapun  hasil  perhitungan  dalam  satuan  dB sebagai berikut:
Tabel 1. rugi-rugi ruang bebas No R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 1 49,547  55,567  59,089  49,546  52,546  56,532  59,540
Berikut adalah tabel hasil perhitungan rugi-rugi  dinding  dengan  menggunakan  persamaan ∑ 𝐾 𝑤𝑖 𝑥 𝐿 𝑤𝑖 3 𝑖=1 . Adapun hasil perhitungan dalam satuan dB sebagai berikut:
Tabel 2. Rugi – rugi dinding No R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 1 3,4 6,8 10,2 0 3,4 6,8 10,2
Berikut adalah tabel hasil prhitungan rugi-rugi  dinding  dengan  menggunakan  persamaan 𝐾 𝑓 | 𝐾 𝑓 +2 𝐾 𝑓 +1 𝐵𝑚𝑤| 𝐿 𝑓 . Adapun hasil perhitungan dalam satuan dB sebagai berikut:
Tabel 3. Rugi – rugi lantai No  R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 1 0 0 0 12,627 12,627 12,627 12,627
Berikut  adalah  tabel  hasil  perhitungan  rugi-rugi    dinding    dengan    menggunakan    persamaan 𝐿 𝑚𝑤 = 𝐿 𝑓𝑠𝑝𝑙 + 𝐿 𝑐 + ∑ 𝐾 𝑤𝑖 𝐿 𝑤𝑖 + 𝐾 𝑓 | 𝐾 𝑓 +2 𝐾 𝑓 +1 𝐵𝑚𝑤| 𝐿 𝑓 𝑙 𝑖=1 .  Adapun  hasil  perhitungan  dalam  satuan  dB  sebagai berikut:
Tabel 4. Rugi – rugi Propagasi No  R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 1 52,946  62,367  69,289  62,173  68,552  75,952 82,30

## 3.2  Object Highlighting
Dalam menganalisis path loss pada ruangan model propagasi digunakan untuk menghitung path loss yang terjadi, dalam hal ini tentu saja berkenaan dengan model propagasi pada ruangan. Adapun langkah-langkah yang dilakukan untuk memperoleh nilai path loss menetukan terlebih dahulu ruangan mana yang menjadi letak yang akan diteliti. Setelah menetapkan parameter-parameter apa saja yang dibutuhkan dalam menghitung path loss, selanjutnya  menentukan  model  propagasi  pada  ruangan.  Berdasarkan  model  propagasi  yang  digunakan  , kemudian  menghitung  path  loss  yang  terjadi.  Dengan  memperoleh  nilai  path  loss  dari model  propagasi  yang digunakan,  selanjutnya  menganalisis  dan  membandingkan  hasil  yang  telah  didapat.Untuk  menentukan  model yang  cocok  dan  layak  digunakan,  maka  membandingkan  nilai  path  loss  yang  telah  diperoleh  dengan  hasil pengukuran.
Secara keseluruhan metodologi penelitian yang dilakukan untuk perhitungan dan analisis path loss ini dapat dilihat pada Gambar 1.
Menentukan ruangan dan Menetapkan parameter  yang Menentukan model  propagasi yang  digunakan

## Gambar 1. Sistem proses perhitungan path loss

## 4. CONCLUSION
Dari hasil analisis perhitungan yang diperoleh dari skema path loss untuk 2 lantai dengan 8 ruangan maka dapat di  Tarik  kesimpulan  bahwa  penempatan  antenna  pemancar  ( transmitter) dan  penerima (receiver) di  area  yang berbeda  ruangan  yang  di  sekat  oleh  dinding  dan  dipisahkan  oleh  lantai  dapat  menimbulkan  rugi  –  rugi lintasansetiap ruang adalah 52,946 dB, 62,367 dB, 69,289 dB, 62m173 dB, 68,552 dB,75, 952 dB, 82,360 dB. . Dari hasil  analisa  menunjukan  bahwa  rugi-rugi  lintasan  propagasi  dalam  gedung  sangat  bervariasi  dan  sangat bergantung pada jarak pemancar dengan penerima, skema bangunan dan material dalam bangunan tersebut.

## References
[1]  Budi,Imansyah,F.,&Yacoub,R.R.(2015). Rancang  Bangun  Program  Rugi-Rugi Lintasan  Gelombang  Radio Jaringan Indoor Berbasis Graphical User Interface (Gui) Matlab.
[2]  Hikmaturokhman,A.(N.D.).  Analisa  Model  Propagasi  Cost  231  Multi  Wall  Pada  Perancangan  Jaringan Indoor Femtocell Hsdpa  Menggunakan  Radiowave Propagation Simulator.
[3] Hikmaturokhman,A.,Berlianti,L.,& Pamungkas, W.(2015). Analisa Model Propagasi Cost 231 Multi Wall Pada Perancangan   Jaringan Indoor Femtocel l Hsdpa Menggunakan Radiowave Propagation Simulator. Seminar Nasional  Aplikasi Teknologi Informasi (Snati) , 1 (1).
[4] MahadiSihombing,P.(2019). Pencocokan Model Propagasi Gelombang Radio Dari Luar Ke
Dalam Gedung J14 Universitas Sumatera Utara Padang Bulan Pada Frekuensi 1800 Mhz Dan 2100 Mhz [5]  Fadli  Palaha,ZainiU.(2014). Vol :3No.2September2014PropagasiIndoor  Gelombang  Radio  Perangkat  Xbee  Di Rumah Sakit Ibu Dan Anak Budhi Mulia Pekanbaru Jurnal Nasional Teknik Elektro Jurnal Nasional Teknik Elektro . 2 ,148–156.
.